ROTOMOLDEO

ROTOMOLDEO PARA PIEZAS PLASTICAS

FELIPE CUARTAS GALLEGO

ANDRÉS FELIPE CARDONA ECHEVERRI

Profesor

Víctor Manuel Hernández

POLITECNICO COLOMBIANO JAIME ISAZA CADAVID

FACULTAD ADMINISTRACIÓN

INGENIERÍA EN PRODUCTIVIDAD Y CALIDAD

MEDELLÍN ANTIOQUIA

2015

INTRODUCCIÓN

En el campo industrial, más específicamente en la producción, es importante conocer acerca de la fabricación, usos y características de los polímeros; para ello en este trabajo adquiriremos mayor conocimiento sobre el moldeo rotacional, también conocido como roto moldeo, el cual es un proceso de moldeo para creación de muchos tipos de objetos huecos en su mayoría de plástico.

Consiste en que un molde hueco caliente se llena con una carga de un material, que luego se hace girar lentamente (por lo general alrededor de dos ejes perpendiculares entre sí) haciendo que el material ablandado se disperse y se adhiera a las paredes del molde. A fin de mantener un grosor uniforme en toda la pieza, el molde sigue girando en todo momento durante la fase de calentamiento y para evitar la deformación o bandeo también durante la fase de enfriamiento.

OBJETIVOS

• Identificar las características básicas del proceso de roto moldeo, el funcionamiento de las diferentes máquinas y los moldes utilizados para la transformación de polímeros.

• Realizar un conocimiento básico de las etapas que se implementan en el proceso de roto moldeo.

• Hacer un reconocimiento de las características principales en las máquinas que son utilizadas y los tipos de materiales que se pueden trabajar en el proceso de roto moldeo.

HISTORIA

En 1855 R. Peters de Gran Bretaña documentó el primer uso de la rotación de dos ejes y calor. Este proceso de moldeo rotacional fue utilizado para crear proyectiles de artillería de metal y otros recipientes huecos. En 1905, en los Estados Unidos, FA Voelke utilizó este método para el moldeado de objetos de cera. Esto llevó a SG de Baker’s y a GW Perks’s a hacer huevos de chocolate huecos en 1910. El moldeo rotacional también fue utilizado por RJ Powell para el moldeo de yeso blanco en la década de 1920. Estos primeros métodos con distintos materiales direccionaron los avances en la forma en que se utilizan hoy en día el moldeo rotacional con los plásticos.

Los plásticos fueron introducidos en el proceso de moldeo rotacional en la década de 1950. Una de las primeras aplicaciones fue la fabricación de cabezas de muñecas. La maquinaria constaba de un horno con quemadores de gas y un motor eléctrico para el giro del molde. El molde estaba hecho de níquel-cobre electro-formado, y el plástico utilizado era un plastisol. El método de enfriamiento consistía en colocar el molde en agua fría. Este proceso de moldeo rotacional llevó a la creación de juguetes de plástico. Como la demanda y la popularidad de este proceso se incrementaron, fue utilizado para crear otros productos tales como conos de carretera, boyas marinas y apoyabrazos de coches. Esta popularidad llevó al desarrollo de las grandes máquinas. Un nuevo sistema de calefacción también se creó, al pasar de los quemadores de gas directos originales al actual sistema indirecto de alta velocidad del aire caliente. En Europa, durante la década de 1960 fue desarrollado el proceso de Engel. Esto permitió la creación de grandes recipientes huecos de polietileno de baja densidad. El método de enfriamiento consiste en apagar los quemadores, lo que permite que el plástico se endurezca sin dejar de mecerse en el molde.

En 1976 fue creada, en Chicago, la Association of Rotational Moulders (ARM) como una asociación comercial a nivel mundial. El objetivo principal de esta asociación es aumentar el conocimiento de la tecnología y el proceso del moldeo rotacional. En otras partes del mundo también se han creado asociaciones de roto moldeo.

En la década de 1980, nuevos plásticos, como el policarbonato, el poliéster y el nylon, se introdujeron en moldeo rotacional. Esto ha dado lugar a nuevos usos para este proceso, tales como la creación de depósitos de combustible y molduras industriales. La investigación que se ha hecho desde finales de la década de 1980 en la Universidad Queen de Belfast ha llevado al desarrollo de un monitoreo más preciso y control de los procesos de refrigeración (basado en el desarrollo del "Rotolog sistem" Sistema de diagnóstico que proporcionan un medio en tiempo real de seguimiento y control del proceso de moldeo mediante la medición de temperaturas en el interior del molde).

EQUIPOS Y HERRAMIENTAS

Las máquinas de moldeo rotacional se hacen en una amplia gama de tamaños. Normalmente consisten en moldes, un horno, una cámara de enfriamiento y brazos del molde. Los brazos están montados sobre un eje de rotación, lo que proporciona una capa uniforme de plástico dentro de cada molde.

Los moldes (o herramientas) están fabricados por lo general en chapa de acero soldado o aluminio fundido. El método de fabricación es a menudo impulsado por el tamaño y la complejidad de la pieza, las piezas más intrincadas probablemente son hechas por fundición. Los moldes de aluminio son generalmente mucho más gruesos que un molde equivalente de acero, ya que es un metal más débil. Este espesor no afecta significativamente los tiempos de ciclo ya que la conductividad térmica del aluminio es muchas veces mayor que el acero. Debido a la necesidad de desarrollar un modelo antes, los moldes que se realizan por fundición tienden a tener costos adicionales asociados con la fabricación de los modelos. Los moldes que se utilizan para piezas de menor complejidad (mediante operaciones mecánicas), son menos costosos. Algunos moldes combinan aluminio y acero. Esto permite espesores variables en las paredes del producto. Aunque este proceso no es tan preciso como el moldeo por inyección, proporciona al diseñador más opciones. El uso de aluminio proporciona más capacidad calorífica, haciendo que el fundido se mantenga en estado líquido por un período más largo.

PRINCIPIOS DE FABRICACIÓN

El moldeo rotacional o roto moldeo es el proceso de transformación del plástico empleado para producir piezas huecas, en el que plástico en polvo o líquido se vierte dentro de un molde luego se lo hace girar en dos ejes biaxiales mientras se calienta.

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